KR20220125917A - 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법으로써, 보다 상세하게 급수원으로부터 유입되는 물과, 제빙기에 의해 생산된 얼음을 공급받을 수 있도록 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템에 있어서, 상기 급수원과 디스펜서를 연결하는 관부와 상기 관부의 일측에 구비되어 상기 급수원으로부터 유입된 물의 유동방향을 제어하는 삼방밸브 또는 사방밸브를 포함하고, 상기 삼방밸브 또는 사방밸브를 제어하여 만빙 시 관부 내의 잔수가 배출되도록 함으로써, 잔수의 동결에 따른 문제가 발생하는 것을 방지하는 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법{System for residual water discharge in dispenser and control method thereof}
본 발명은 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법으로써 더욱 자세하게는, 제빙기에서 얼음을 생성하기 위하여 물이 공급될 수 있도록 구비되는 공급관의 결빙을 방지하기 위하여 제빙을 하지 않을 시 공급관 내의 물(잔수)을 배출시키는 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 저장물의 냉장 및 냉동보관을 위한 것으로서, 그 운전을 위하여 상기 냉장고의 본체에는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창장치가 마련된다. 그리고, 상기 냉장고의 본체내부는 냉장보관을 위한 냉장실과, 냉동보관을 위한 냉동실이 구비되어 있으며, 상기 증발기는 상기 냉장실과 냉동실에 냉기를 주입하는 역할을 한다.
한편, 상기 냉장실과 냉동실의 전면에는 이를 개폐하는 도어가 장착되며, 상기 도어 또는 냉장실/냉동실에는 얼음을 제공하기 위한 제빙장치 및 급수를 위한 디스펜서가 장착된다. 종래 냉장고에서 제빙장치 및 디스펜서에 물이 공급되는 것을 보면, 외부에 마련되는 급수원에서 나온 물이 필터를 거쳐서 냉장실 일측에 마련되는 물탱크에 저장된다. 그리고, 물탱크에서 나온 물은 상기 디스펜서와 연결됨으로써 사용자가 디스펜서의 레버를 컵으로 미는 경우 물탱크에 냉장 보관된 물이 취출된다. 따라서, 이를 마시는 사용자에게 시원한 물을 제공할 수 있다. 일례로, 대한민국 등록특허 제10-0983136호(2010.09.13.)에는 디스펜서를 갖는 냉장고에 대해 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 경우, 얼음 생성을 위하여 물을 제빙기로 공급하다가 물의 공급을 중단함에 따라 공급관 내에 물이 남아 있게 되어 결빙에 의해 공급관이 막히는 등의 문제점이 있었다. 즉, 공급관 내의 잔수가 결빙되지 않도록 두꺼운 단열재를 설치하거나 전기히터 등을 활용함에 따라 열기로 인해 냉장고 또는 정수기의 효율이 감소하게 되는 문제점과 설치 및 유지비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다. 일례로, 공급관의 동결을 막기 위하여 약 1W의 히터를 적용하고 있으며, 24시간 365일 가동되는 특성상 누적에 의해 많은 양의 에너지가 소요된다. 또한, 물탱크가 구비됨에 따라 냉장고의 용량이 감소하고, 물탱크에 장시간 물이 보관될 경우 수질이 악화되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0983136호(2010.09.13.)
본 발명은 상술한 바와 같은 선행 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공급관 내의 잔수가 배출되도록 함으로써 공급관이 막혀 물 또는 얼음이 공급되지 않는 문제를 해결할 수 있으며, 단열재 및 전기히터 등을 활용하지 않음으로써 냉장고 또는 정수기 등의 효율을 향상시킬 수 있는 디스펜서의 잔수배출 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 급수원으로부터 유입되는 물과, 제빙기에 의해 생산된 얼음을 공급받을 수 있도록 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템에 있어서, 상기 급수원과 디스펜서를 연결하는 관부와 상기 관부의 일측에 구비되어 상기 급수원으로부터 유입된 물의 유동방향을 제어하는 삼방밸브를 포함하고, 상기 삼방밸브는, 물이 유동될 수 있도록, 상기 급수원과 연통되는 제1유로와 물이 유동될 수 있도록, 상기 제빙기와 연통되는 제2유로와 물이 유동될 수 있도록, 상기 응축기와 연통되는 제3유로를 포함하여, 상기 제빙기에 물의 공급이 필요한 경우, 상기 제1유로와 제2유로가 개방되고 상기 제3유로가 폐쇄되어, 상기 급수원으로부터 상기 삼방밸브 내부로 유입된 물이 상기 제빙기에 공급될 수 있도록 하고, 상기 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어 상기 삼방밸브 내부로 유입된 물이 상기 응축기로 유동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 제2유로는, 상기 삼방밸브의 상부에 구비되고, 상기 제3유로는, 상기 삼방밸브의 하부에 구비되어, 상기 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어 물이 자중에 의해 상기 응축기로 유동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 디스펜서는, 상기 급수원으로부터 유입된 물과 상기 제빙기에 의해 생산된 얼음을 공급할 수 있도록 하는 취수부를 포함하고, 상기 관부는, 상기 급수원과 취수부를 연결하는 급수관과 상기 급수관과 제1유로를 연결하는 제1공급관과 상기 제2유로와 제빙기를 연결하는 제2공급관과 상기 제3유로와 응축기를 연결하는 제3공급관을 포함하고, 상기 제2공급관 및 제3공급관은, 하향 경사지게 구비되어, 상기 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어 물이 자중에 의해 상기 응축기로 유동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 관부는, 상기 관부의 일측에 구비되어, 상기 급수원의 물이 상기 디스펜서로 유동될 수 있도록 구동력을 제공하는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 제어방법으로, 상기 제1유로와 제2유로가 개방되고 상기 제3유로가 폐쇄되어, 상기 급수원으로부터 상기 제빙기에 물이 유입되도록 하는 공급단계와 상기 제빙기에 의해 생산된 얼음이 저장되는 저빙고의 만빙을 감지하는 감지단계와 상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어, 상기 삼방밸브 내부로 유입된 물이 상기 응축기로 유동되도록 하는 배출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법은 제빙기에 과잉 공급된 물이 제빙기의 만빙 시, 제2공급관, 제3공급관 및 삼방밸브의 내부에 잔류하지 않고, 응축기로 유동하도록 하여 잔수가 결빙됨에 따라 동파되거나 막히는 등 결함이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법은 제2유로는 삼방밸브의 상부에 구비되고, 제3유로는 삼방밸브의 하부에 구비되며, 제2공급관 및 제3공급관은 하향 경사지게 구비되어, 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 제1유로가 폐쇄되고 제2유로와 제3유로가 개방되어 물이 자중에 의해 보다 더 용이하게 응축기로 유동하도록 구성됨에 따라 표면장력 등으로 인하여 잔수가 관부의 내주면에 부착되는 것을 최소화함으로써, 제2공급관 및 제3공급관 내에 잔류되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 디스펜서의 잔수배출 시스템 및 그 제어방법은 제1공급관, 제2공급관 및 제3공급관의 길이가 길어지거나 절곡 또는 굴곡진 부분이 있는 경우 이젝터, 사방밸브, 배수관, 제1전자제어밸브 및 제2전자제어밸브를 추가 설치함으로써, 제1공급관, 제2공급관 및 제3공급관 내에 잔수를 보다 더 완벽하게 배출시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명의 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 디스펜서가 구비되는 냉장고의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예와 다른 실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 제어구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 세부 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 사방밸브의 구성을 확대한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 이젝터의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 제2실시예와 다른 실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 세부 제어방법을 나타낸 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
도 1을 참조하면, 통상의 디스펜서가 구비되는 냉장고에서, 급수관은 냉장고 후면에 설치된 유입구를 통해 물이 공급되며 냉장고 케이스의 단열재 내부로 급수배관이 매립 설치된다. 이어서, 급수관은 도어부의 상측 힌지부분을 통해 외부에 노출되지 않게 도어부 배관과 접속되게 되고, 이중 일부의 물은 디스펜서의 취수부측으로 공급되고 나머지는 제빙기 측으로 공급되는 구조이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 급수원(20)으로부터 유입되는 물과, 제빙기(31)에 의해 생산된 얼음을 공급받을 수 있도록 하는 디스펜서(30)의 잔수배출 시스템에 있어서, 상기 급수원(20)과 디스펜서(30)를 연결하는 관부(100)와, 상기 관부(100)의 일측에 구비되어 상기 급수원(20)으로부터 유입된 물의 유동방향을 제어하는 삼방밸브(200)를 포함한다.
먼저, 상기 관부(100)는 상기 급수원(20)의 물이 상기 디스펜서(30)로 공급될 수 있도록 한다. 즉, 원격지에 위치되는 상기 급수원(20)에 저장된 물이 상기 디스펜서(30)로 유동할 수 있도록 하는 것이다. 상기 관부(100)는 상기 급수원(20)의 물이 상기 디스펜서(30)로 유동되도록 안내할 수 있다면 어떠한 형태로든 형성될 수 있으며, 통상의 배관을 설치하는 것은 공지된 기술로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
다음으로, 상기 관부(100)의 일측에는 상기 삼방밸브(200)가 설치된다. 상기 삼방밸브(200)는 3방향에 입구가 있는 전동 밸브로서, 3방향의 유체를 합류 또는 분류하는 유량제어용 밸브를 의미한다. 이때, 밸브는 관로의 도중이나 용기에 설치되어 유체의 유량 및 압력 등을 제어하는 장치로, 일례로, 상기 삼방밸브(200)는 후술할 제1공급관(101), 제2공급관(102) 및 제3공급관(103)과 각각 연결되도록 설치될 수 있다.
보다 상세하게, 상기 삼방밸브(200)는 물이 유동될 수 있도록 상기 급수원(20)과 연통되는 제1유로(210)와, 물이 유동될 수 있도록 상기 제빙기(31)와 연통되는 제2유로(220)와, 물이 유동될 수 있도록 응축기(40)와 연통되는 제3유로(230)를 포함한다. 이때, 상기 제3유로(230)는 상기 응축기(40) 인근에 설치되는 물받이(도면 미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 응축기(40)와 연통된다는 의미는 상기 물받이와 연결된다는 의미를 포함한다.
이때, 상기 디스펜서(30)는 상기 급수원(20)으로부터 유입된 물과 상기 제빙기(31)에 의해 생산된 얼음을 공급할 수 있도록 하는 취수부(32)를 포함한다. 일례로, 상기 취수부(32)는 냉장고 본체(10)의 전면 또는 정수기의 전면에 설치되는 냉수취출레버(도면 미도시), 정수취출레버(도면 미도시) 및 얼음취출레버(도면 미도시) 등을 포함할 수 있으며, 사용자가 선택적으로 냉수취출레버, 정수취출레버 및 얼음취출레버 중 어느 하나를 조작함에 따라 냉수, 정수 및 얼음이 취출되어 사용자에게 공급하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 관부(100)는 상기 급수원(20)과 취수부(32)를 연결하는 급수관(110)과, 상기 급수관(110)과 제1유로(210)를 연결하는 제1공급관(101)과, 상기 제2유로(220)와 제빙기(31)를 연결하는 제2공급관(102)과, 상기 제3유로(230)와 응축기(40)를 연결하는 제3공급관(103)을 포함한다.
따라서, 상기 제빙기(31)의 물의 공급이 필요한 경우, 상기 제1유로(210)와 제2유로(220)가 개방되고 상기 제3유로(230)가 폐쇄되어, 상기 급수원(20)으로부터 상기 삼방밸브(200) 내부로 유입된 물이 상기 제빙기(31)에 공급될 수 있도록 한다. 또한, 상기 제빙기(31)의 제빙이 완료된 경우(만빙 시), 상기 제1유로(210)가 폐쇄되고 상기 제2유로(220)와 제3유로(230)가 개방되어 상기 삼방밸브(200) 내부로 유입된 물이 상기 응축기(40)로 유동될 수 있도록 한다. 결과적으로, 상기 제빙기(31)에 과잉 공급된 물이 상기 제빙기(31)의 만빙 시, 상기 제2공급관(102), 제3공급관(103) 및 삼방밸브(200)의 내부에 잔류하지 않고, 잔수가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하여 잔수가 결빙됨에 따라 동파되거나 막히는 등 결함이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 제2유로(220)는 상기 삼방밸브(200)의 상부에 구비되고, 상기 제3유로(230)는 상기 삼방밸브(200)의 하부에 구비되어, 상기 제빙기(31)의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로(210)가 폐쇄되고 상기 제2유로(220)와 제3유로(230)가 개방되어 물이 자중에 의해 상기 응축기(40)로 유동하도록 할 수 있다. 일례로, 상기 삼방밸브(200)는 상기 제빙기(31)의 하부에 구비되고, 상기 취수부(32)의 상부에 구비될 수 있다. 또한, 상기 제2공급관(102)은 상기 제빙기(31)의 하측 또는 우측과 상기 제2유로(220)가 연결되도록 구비되고, 상기 제3공급관(103)은 상기 제3유로(230)와 상기 응축기(40)의 일측이 연결되도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 제빙기(31)의 만빙 시, 상기 제1유로(210)가 폐쇄되고 상기 제2유로(220)와 제3유로(230)가 개방됨에 따라, 상기 삼방밸브(200) 및 관부(100)의 압력차뿐만 아니라 잔수의 자중에 의해 보다 더 빠른 속도로 상기 응축기(40)로 유동하게 되는 것이다. 따라서, 표면장력 등으로 인하여 잔수가 상기 관부(100)의 내주면에 부착되는 것을 최소화함으로써, 상기 제2공급관(102) 및 제3공급관(103) 내에 잔류되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이때, 상기 제2공급관(102) 및 제3공급관(103)은 하향 경사지게 구비되어, 상기 제빙기(31)의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로(210)가 폐쇄되고 상기 제2유로(220)와 제3유로(230)가 개방되어 물이 자중에 의해 상기 응축기(40)로 유동하도록 할 수 있다. 일례로, 상기 제2공급관(102)의 일단부는 상기 제빙기(31)의 하측 또는 우측에 연결되고, 타단부는 상기 삼방밸브(200)의 상부에 마련된 상기 제2유로(220)에 연결되며, 상기 삼방밸브(200)는 상기 제빙기(31)의 우측 하부에 마련되어, 상기 제2공급관(102)이 전체적으로 우측으로 하향 경사지게 구비될 수 있다. 따라서, 상기 제2공급관(102) 내부의 잔수가 상기 삼방밸브(200) 및 관부(100)의 압력차뿐만 아니라 자중에 의해서 상기 제2유로(220)를 통과하여 상기 삼방밸브(200) 내부로 유동하게 되는 것이다. 또한, 상기 제3공급관(103)의 일단부는 상기 삼방밸브(200)의 하부에 마련된 상기 제3유로(230)에 연결되고, 타단부는 상기 응축기(40)의 상측 또는 좌측에 연결되며, 상기 응축기(40)는 상기 삼방밸브(200)의 우측 하부에 마련되어, 상기 제3공급관(103)이 전체적으로 우측으로 하향 경사지게 구비될 수 있다. 따라서, 상기 제3공급관(103) 내부의 잔수가 상기 삼방밸브(200) 및 관부(100)의 압력차뿐만 아니라 자중에 의해서 상기 제3유로(230)를 통과하여 상기 응축기(40)로 유동하게 되는 것이다. 결과적으로, 상기 제빙기(31)에 과잉 공급된 물이 상기 제빙기(31)의 만빙 시, 상기 제2공급관(102), 제3공급관(103) 및 삼방밸브(200)의 내부에 잔류하거나 내주면에 부착되는 것을 최소화하여, 동파되거나 막히는 등 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
다른 한편으로, 도 3을 참조하면, 상기 관부(100)는 상기 관부(100)의 일측에 구비되어, 상기 급수원(20)의 물이 상기 디스펜서(30)로 유동될 수 있도록 구동력을 제공하는 펌프(34)와, 상기 급수원(20)의 물을 필터링 하는 필터(33)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 펌프(34)는 상기 급수원(20)의 물을 상기 제빙기(31) 또는 취수부(32)로 유동시키는 역할을 수행하며, 상기 필터(33)는 상기 펌프(34)에 의해 유동되는 물을 필터링하여 보다 더 깨끗한 물이 상기 제빙기(31) 또는 취수부(32)로 유동될 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 필터(33) 및 펌프(34)는 필요에 따라 선택적으로 설치될 수 있으며, 상기 펌프(34)의 설치위치 역시 당업자의 설계에 따라 상이할 수 있다. 즉, 일반적인 아파트 등의 가정에서는 급수배관의 급수 압력이 약 2 내지 3 kgf/cm2으로, 수압 자체로 충분한 압력을 공급받을 수 있어 별도의 펌프가 필요하지않지만, 고지대 등과 같이 수압이 낮을 시 상기 펌프(34)가 설치될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 제빙기(31)는 생산된 얼음을 저장하는 저빙고(311)와, 상기 저빙고(311)의 일측에 구비되어 상기 저빙고(311) 내의 얼음의 양을 측정하는 만빙측정센서(313)와, 상기 저빙고(311)에 저장된 얼음이 상기 취수부(32)로 이송될 수 있도록 마련되는 얼음이송관(312)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 저빙고(311)는 상기 제빙기(31)에 의해 생산된 얼음을 저장하는 공간을 형성하며, 상기 만빙측정센서(313)는 상기 저빙고(311)의 일측에 구비되어 상기 저빙고(311) 내의 얼음의 저장정도를 측정하는 역할을 수행하고, 상기 얼음이송관(312)은 사용자가 상기 얼음취출레버를 조작함에 따라 상기 저빙고(311)에 저장된 얼음이 외부로 유동되도록 하는 것이다. 위와 같은 제빙기, 취수부, 필터, 펌프, 응축기의 구성은 종래의 얼음정수기 및 디스펜서형 냉장고에 적용되고 있으며, 일반적으로 공개되어 있는 공지기술로 자세한 설명은 생략한다.
또한, 일반적인 종래의 냉장고는 증발기의 온도가 매우 낮기 때문에 일정시간 운전을 하고 나면 증발기 표면에 착상이라고 하는 얼음층이 형성되게 된다. 이러한 착상에 의해 열전달이 방해를 받으면서 냉장고의 효율이 전체적으로 저하되는 문제가 있기 때문에 전기히터 등의 방법으로 일정한 주기를 두고 가열함으로써 얼음층을 녹여 제거하게 된다. 이때, 얼음층이 녹은 물은 상기 응축기(40) 인근의 냉장고의 하부로 모이게 되고, 상기 응축기(40)의 방열에 의해 증발된다. 즉, 본 발명의 디스펜서의 잔수배출 시스템은 상기 제2공급관(102), 제3공급관(103) 및 삼방밸브(200) 내의 잔수가 제상수가 모이는 지점, 즉 상기 응축기(40) 인근으로 유동시켜 증발되도록 하는 것으로, 종래의 냉장고에 적용하기 용이한 이점이 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 제1실시예의 디스펜서의 잔수배출 시스템의 제어방법에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템의 제어방법으로, 상기 제1유로(210)와 제2유로(220)가 개방되고 상기 제3유로(230)가 폐쇄되어, 상기 급수원(20)으로부터 상기 제빙기(31)에 물이 유입되도록 하는 공급단계(S100)와, 상기 제빙기(31)에 의해 생산된 얼음이 저장되는 저빙고(311)의 만빙을 감지하는 감지단계(S200)와, 상기 제1유로(210)가 폐쇄되고 상기 제2유로(220)와 제3유로(230)가 개방되어, 상기 삼방밸브(200) 내부로 유입된 물이 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 배출단계(S300)를 포함한다.
보다 상세하게, 도 5를 참조하면, 본 발명의 디스펜서의 잔수배출 시스템은 상기 만빙측정센서(313)의 측정값에 따라 상기 삼방밸브(200)를 제어하는 제어부(600)를 더 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 먼저, 상기 만빙측정센서(313)가 상기 저빙고(311)에 저장된 얼음의 양 또는 만빙상태를 측정한다. 이때, 상기 제어부(600)는 상기 만빙측정센서(313)의 측정값을 상기 제어부(600)로 송신할 수 있도록 하는 통신부(도면 미도시)를 포함할 수 있다. 이후, 상기 제어부(600)는 상기 저빙고(311)가 만빙상태인지 판단한다. 여기서, 상기 만빙상태는 상기 저빙고(311) 내에 얼음이 가득찬 상태를 의미한다. 이때, 상기 제어부(600)가 상기 저빙고(311)가 만빙상태가 아닌 것으로 판단하면, 상기 제1유로(210)와 제2유로(220)가 개방되고 상기 제3유로(230)가 폐쇄되어, 상기 급수원(20)으로부터 상기 제빙기(31)에 물이 유입되도록 상기 삼방밸브(200)를 제어하는 것이다. 이후, 상기 제빙기(31)는 공급된 물을 통해 얼음을 생산하며, 상기 저빙고(311)가 만빙상태인지를 재차 측정한다. 또한, 상기 제어부(600)가 상기 저빙고(311)가 만빙상태인 것으로 판단하면, 상기 제1유로(210)가 폐쇄되고 상기 제2유로(220)와 제3유로(230)가 개방되어, 상기 삼방밸브(200) 내부로 유입된 물이 상기 응축기(40)로 유동되도록 제어한다.
결과적으로, 상기 제어부(600)는 상기 삼방밸브(200)를 제어함으로써, 상기 제빙기(31)에 과잉 공급된 물이 상기 제빙기(31)의 만빙 시, 상기 제2공급관(102), 제3공급관(103) 및 삼방밸브(200)의 내부에 잔류하지 않고, 잔수가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하여 잔수가 결빙됨에 따라 동파되거나 막히는 등 결함이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 디스펜서의 잔수배출 시스템에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예에서는 제1실시예와 비교하여 이젝터(300)가 더 구비되며, 상기 삼방밸브(200) 대신 사방밸브(400)가 구비된다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예와 제1실시예의 중첩되는 구성에 대해서는 제1실시예의 설명을 원용한다.
본 발명의 디스펜서의 잔수배출 시스템은, 상기 제3공급관(103)의 일측에 구비되는 이젝터(300)를 더 포함한다. 일례로, 상기 이젝터(300)는 상기 제3공급관(103)의 타단부 인근에 구비되어, 상기 제2공급관(102), 제3공급관(103) 및 후술할 사방밸브(400) 내부의 물이 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 이젝터(300)는 만빙 시, 상기 제1유로(210)가 폐쇄되고 상기 제2유로(220)와 제3유로(230)가 개방된 상태에서 물의 유동을 통해 상기 제2공급관(102), 제3공급관(103) 및 후술할 사방밸브(400) 내부의 잔수가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것으로 자세한 설명은 후술한다. 여기서, 상기 급수관(110)은 상기 급수원(20)과 취수부(32)가 연결되도록 하고, 상기 제1공급관(101)은 상기 급수관(110)과 사방밸브(400)가 연결되도록 하며, 상기 제2공급관(102)은 상기 사방밸브(400)와 제빙기(31)가 연결되도록 하고, 상기 제3공급관(103)은 상기 사방밸브(400)와 응축기(40)가 연결되도록 하며, 후술할 배수관(120)은 상기 사방밸브(400)와 이젝터(300)가 연결되도록 한다.
또한, 상기 관부(100)의 일측에 구비되어 상기 급수원(20)으로부터 유입된 물의 유동방향을 제어하는 사방밸브(400)가 마련된다. 상기 사방밸브(400)는 네 방향에 유체의 출입구가 있는 전동 밸브를 의미한다. 이때, 상기 사방밸브(400)는 네 방향에 유체의 출입구가 선택적으로 연통될 수 있다면 어떠한 형태로든 형성될 수 있다.
일례로, 도 7을 참조하면, 상기 사방밸브(400)는 좌우상하측 각각에 출입구가 마련될 수 있으며, 상기 사방밸브(400)의 내부에는 출입구와 인접한 출입구를 연통시키는 제1전환유로(410) 및 제2전환유로(420)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1전환유로(410)는 상기 출입구와 인접한 출입구를 연통시키고, 상기 제2전환유로(420)는 상기 제1전환유로(410)와 연통된 2개의 출입구를 제외한 나머지 2개의 출입구를 연통시키는 것이다. 일례로, 도 7의 (a)를 참조하면, 우측 출입구와 상측 출입구는 상기 제1전환유로(410)에 의해 연통되고, 좌측 출입구와 하측 출입구는 상기 제2전환유로(420)에 의해 연통될 수 있다. 또한, 상기 제1전환유로(410) 및 제2전환유로(420)는 회동될 수 있도록 구성되어, 도 7의 (b)와 같이, 상측 출입구와 좌측 출입구는 상기 제1전환유로(410)에 의해 연통되고, 하측 출입구와 우측 출입구는 상기 제2전환유로(420)에 의해 연통될 수 있다. 이때, 상기 제1전환유로(410) 및 제2전환유로(420)의 위치를 가변시키는 구동력을 제공하는 모터(도면 미도시)와 상기 모터의 구동력을 상기 제1전환유로(410) 및 제2전환유로(420)로 전달하는 링크부(도면 미도시)가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1공급관(101)의 일측에 구비되어 상기 제1공급관(101) 내부의 물의 유동을 제어하는 제1전자제어밸브(501)와, 상기 제2공급관(102)의 일측에 구비되어 상기 제2공급관(102) 내부의 물의 유동을 제어하는 제2전자제어밸브(502)가 더 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1전자제어밸브(501) 및 제2전자제어밸브(502)는 필요에 따라 온오프됨에 따라 유로가 개방 및 폐쇄되는 것으로 물의 유동을 제어한다. 보다 상세하게, 상기 제2전자제어밸브(502)는 상기 제빙기(31)로 정량의 물이 공급되도록 하는 역할을 수행하며, 일례로, 상기 제빙기(31)에 물의 공급이 필요한 경우 개방되고, 상기 제빙기(31)에 정량의 물이 공급되면 폐쇄된다. 또한, 상기 제1전자제어밸브(501)는 상기 제빙기(31)에 물의 공급이 필요한 경우 개방되고, 상기 제빙기의 제빙이 완료된 만빙 시, 약 1 내지 2초 후 폐쇄된다.
그리고, 상기 관부(100)는 상기 사방밸브(400)와 이젝터(300)를 연결하는 배수관(120)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 이젝터(300)는 상기 사방밸브(400)의 하부에 구비되고, 상기 배수관(120)은 상기 이젝터(300)를 향해 하향 경사지게 구비될 수 있다.
이때, 상기 사방밸브(400), 제1전자제어밸브(501) 및 제2전자제어밸브(502)는 상기 제어부(600)에 의해 제어될 수 있으며, 도 8 및 도 9와 도 12를 참조하여 상세한 구성 및 제어방법에 대해 설명한다.
도 8을 참조하면, 상기 제빙기(31)에 물의 공급이 필요한 경우, 상기 제1전환유로(410)는 상기 제1공급관(101) 및 제2공급관(102)과 연통되고, 상기 제2전환유로(420)는 상기 제3공급관(103) 및 배수관(120)과 연통되며, 상기 제1전자제어밸브(501)와 제2전자제어밸브(502)는 개방된 상태로, 상기 급수원(20)으로부터 상기 사방밸브(400) 내부로 유입된 물이 상기 제빙기(31)로 공급될 수 있도록 한다. 즉, 상기 급수원(20)의 물 중 일부가 상기 급수관(110)을 통해 상기 제1전자제어밸브(501)를 지나 상기 사방밸브(400) 내부로 유입된 후, 상기 제2전자제어밸브(502)를 지나 상기 제2공급관(102)을 통해 상기 제빙기(31)로 유동하게 되는 것이다.
또한, 도 9를 참조하면, 상기 제빙기(31)의 제빙이 완료된 경우(만빙 시), 상기 제1전환유로(410)는 상기 제2공급관(102) 및 배수관(120)과 연통되고, 상기 제2전환유로(420)는 상기 제1공급관(101) 및 제3공급관(103)과 연통되며, 상기 제1전자제어밸브(501)와 제2전자제어밸브(502)는 개방된 상태로, 상기 사방밸브(400) 내부로 유입된 물이 상기 응축기(40)로 유동되도록 한다.
즉, 상기 제1공급관(101) 및 제2공급관(102)의 내부에 남아있는 잔수가 상기 사방밸브(400)를 거쳐 각각 상기 배수관(120) 및 제3공급관(103)을 통해 상기 응축기(40)로 배출되는 것이다. 보다 상세하게, 상기 제1전자제어밸브(501)를 통과한 물이 후술할 제1이젝터유로(310)로 유동하여 주류(main stream)를 형성하면, 후술할 제2이젝터유로(320) 측에는 음압이 발생되어 상기 제2공급관(102)의 잔수가 상기 제2이젝터유로(320)로 유동하게 된다. 이후, 상기 제2공급관(102)의 잔수가 상기 제2이젝터유로(320)로 유동이 완료되면, 상기 제1전자제어밸브(501) 및 제2전자제어밸브(502)가 폐쇄된다. 즉, 상기 제2공급관(102)의 잔수가 드레인되는데 약 1초 내지 2초의 시간이 소요되며, 그에 따라 상기 제1전자제어밸브(501) 및 제2전자제어밸브(502)는 상기 제빙기(31)의 만빙 후 약 1초 내지 2초 후에 폐쇄되도록 하는 것이다.
여기서, 일반적으로 상기 제2공급관(102)은 냉동실 측에 설치되고, 나머지 상기 제1공급관(101), 제3공급관(103), 배수관(120) 및 사방밸브(400)는 냉동실로부터 이격되어 설치됨으로, 동결에 의해 문제가 발생할 수 있는 상기 제2공급관(102) 내의 잔수를 제거할 수 있도록 상기 이젝터(300)가 설치되는 것이다.
보다 상세하게, 도 10을 참조하면, 상기 이젝터(300)는 상기 이젝터(300)의 내부에 빈 공간을 형성하는 흡인실(330)과, 단부를 향할수록 직경이 점차적으로 작아지는 형태로 형성되는 노즐(311)을 포함하며 유체가 유동될 수 있도록 하는 제1이젝터유로(310)와, 상기 제1이젝터유로(310)와 서로 다른 방향으로 유체가 유동될 수 있도록 하는 제2이젝터유로(320)와, 상기 제1이젝터유로(310) 및 제2이젝터유로(320)를 통해 상기 이젝터(300)의 내부로 유입된 유체가 외부로 유동될 수 있도록 하는 디퓨져(340)를 포함한다.
여기서, 상기 제1이젝터유로(310)는 상기 제3공급관(103)과 연통되고, 상기 제2이젝터유로(320)는 상기 배수관(120)과 연통되며, 상기 디퓨져(340)는 상기 응축기(40)와 연통된다. 따라서, 상기 제3공급관(103)을 통해 상기 제1이젝터유로(310)로 유입된 물이 상기 노즐(311)을 통과하면서 속도가 상승하게 되고, 이에 따라 상기 흡인실(330) 내의 압력이 감소함으로써, 상기 제2이젝터유로(320)와 연통된 상기 배수관(120) 내의 잔수가 상기 흡인실(330)로 유동하게 되는 것이다. 이후, 상기 흡인실(330)로 유동된 물은 상기 디퓨져(340)를 통해 상기 응축기(40)로 유동하게 된다.
또한, 도 11과 같이 상기 급수관(110)의 일측에 상기 펌프(34)가 구비되며, 상기 제1전자제어밸브(501)가 개방되고, 상기 제2전자제어밸브(502)가 폐쇄된 상태에서, 상기 펌프(34)를 통해 상기 급수원(20)의 물을 상기 제1이젝터유로(310)로 유동시켜 상기 제2공급관(102), 제1전환유로(410) 및 배수관(120) 내부의 잔수가 상기 이젝터(300)에 의해 드레인되어 상기 응축기(40)로 유동하게 될 수도 있다.
결과적으로, 상기 제1공급관(101), 제2공급관(102) 및 제3공급관(103)의 길이가 길어지거나 절곡 또는 굴곡진 부분이 있는 경우 상기 이젝터(300), 사방밸브(400), 배수관(120), 제1전자제어밸브(501) 및 제2전자제어밸브(502)를 설치함으로써, 상기 제2공급관(102) 및 배수관(120) 내에 잔수를 보다 더 완벽하게 배출시킬 수 있는 이점이 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 기술한 실시예들은 혼합하여 적용가능하다.
10 : 냉장고 본체
20 : 급수원
30 : 디스펜서
31 : 제빙기
311 : 저빙고
312 : 얼음이송관
313 : 만빙측정센서
32 : 취수부
33 : 필터
34 : 펌프
40 : 응축기
100 : 관부
101 : 제1공급관
102 : 제2공급관
103 : 제3공급관
110 : 급수관
120 : 배수관
200 : 삼방밸브
210 : 제1유로
220 : 제2유로
230 : 제3유로
300 : 이젝터
310 : 제1이젝터유로
311 : 노즐
320 : 제2이젝터유로
330 : 흡인실
340 : 디퓨져
400 : 사방밸브
410 : 제1전환유로
420 : 제2전환유로
501 : 제1전자제어밸브
502 : 제2전자제어밸브
600 : 제어부
S100 : 공급단계
S200 : 감지단계
S300 : 배출단계

Claims (6)

  1. 급수원으로부터 유입되는 물과, 제빙기에 의해 생산된 얼음을 공급받을 수 있도록 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템에 있어서,
    상기 급수원과 디스펜서를 연결하는 관부; 및
    상기 관부의 일측에 구비되어 상기 급수원으로부터 유입된 물의 유동방향을 제어하는 삼방밸브;를 포함하고,
    상기 삼방밸브는,
    물이 유동될 수 있도록, 상기 급수원과 연통되는 제1유로;
    물이 유동될 수 있도록, 상기 제빙기와 연통되는 제2유로; 및
    물이 유동될 수 있도록, 상기 응축기와 연통되는 제3유로;을 포함하여,
    상기 제빙기에 물의 공급이 필요한 경우, 상기 제1유로와 제2유로가 개방되고 상기 제3유로가 폐쇄되어, 상기 급수원으로부터 상기 삼방밸브 내부로 유입된 물이 상기 제빙기에 공급될 수 있도록 하고,
    상기 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어 상기 삼방밸브 내부로 유입된 물이 상기 응축기로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2유로는, 상기 삼방밸브의 상부에 구비되고,
    상기 제3유로는, 상기 삼방밸브의 하부에 구비되어,
    상기 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어 물이 자중에 의해 상기 응축기로 유동하는 것을 특징으로 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스펜서는,
    상기 급수원으로부터 유입된 물과 상기 제빙기에 의해 생산된 얼음을 공급할 수 있도록 하는 취수부;를 포함하고,
    상기 관부는,
    상기 급수원과 취수부를 연결하는 급수관;
    상기 급수관과 제1유로를 연결하는 제1공급관;
    상기 제2유로와 제빙기를 연결하는 제2공급관; 및
    상기 제3유로와 응축기를 연결하는 제3공급관;을 포함하고,
    상기 제2공급관 및 제3공급관은, 하향 경사지게 구비되어, 상기 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어 물이 자중에 의해 상기 응축기로 유동하는 것을 특징으로 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관부는,
    상기 관부의 일측에 구비되어, 상기 급수원의 물이 상기 디스펜서로 유동될 수 있도록 구동력을 제공하는 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템.
  5. 제1항의 디스펜서의 잔수배출 시스템의 제어방법으로,
    상기 제1유로와 제2유로가 개방되고 상기 제3유로가 폐쇄되어, 상기 급수원으로부터 상기 제빙기에 물이 유입되도록 하는 공급단계;
    상기 제빙기에 의해 생산된 얼음이 저장되는 저빙고의 만빙을 감지하는 감지단계; 및
    상기 제1유로가 폐쇄되고 상기 제2유로와 제3유로가 개방되어, 상기 삼방밸브 내부로 유입된 물이 상기 응축기로 유동되도록 하는 배출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템의 제어방법.
  6. 급수원으로부터 유입되는 물과, 제빙기에 의해 생산된 얼음을 공급받을 수 있도록 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템에 있어서,
    상기 급수원과 디스펜서를 연결하는 관부;
    4개의 출입구가 형성되며, 상기 관부의 일측에 구비되어 상기 급수원으로부터 유입된 물의 유동방향을 제어하는 사방밸브; 및
    상기 관부의 일측에 구비되는 이젝터;를 포함하고,
    상기 디스펜서는,
    상기 급수원으로부터 유입된 물과 상기 제빙기에 의해 생산된 얼음을 공급할 수 있도록 하는 취수부;를 포함하며,
    상기 관부는,
    상기 급수원과 취수부를 연결하는 급수관;
    상기 급수관과 사방밸브를 연결하는 제1공급관;
    상기 사방밸브와 제빙기를 연결하는 제2공급관;
    상기 사방밸브와 응축기를 연결하는 제3공급관; 및
    상기 사방밸브와 이젝터를 연결하는 배수관;을 포함하고,
    상기 사방밸브는,
    상기 출입구와 인접한 출입구를 연통시키는 제1전환유로; 및
    상기 제1전환유로와 연통된 2개의 출입구를 제외한 나머지 2개의 출입구를 연통시키는 제2전환유로;를 포함하여,
    상기 제빙기에 물의 공급이 필요한 경우, 상기 제1전환유로는 상기 제1공급관 및 제2공급관과 연통되고, 상기 제2전환유로는 상기 제3공급관 및 배수관과 연통되어, 상기 급수원으로부터 상기 삼방밸브 내부로 유입된 물이 상기 제빙기에 공급될 수 있도록 하고,
    상기 제빙기의 제빙이 완료된 경우, 상기 제1전환유로는 상기 제2공급관 및 배수관과 연통되고, 상기 제2전환유로는 상기 제1공급관 및 제3공급관과 연통되어 상기 사방밸브 내부로 유입된 물이 상기 이젝터에 의하여 상기 응축기로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스펜서의 잔수배출 시스템.
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